基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统及方法，所述系统包括：影像预处理模块，特征反演模块，灾害识别模块，所述方法包括获取高分辨率的遥感影像，进行影像预处理；通过灾害特征参数反演，获得表征灾害特征的特征参数；根据所述特征参数对预处理后的高分辨率的遥感影像进行边界识别提取，识别受灾范围，获取受灾范围信息。应用本发明专利技术可针对农业保险承保理赔遥感查勘环节农业保险标的物进行识别提取，可以进一步基于农业保险标的物分类的土地类型分类与边界识别提取算法，获取准确的受灾范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星遥感
，尤其涉及一种基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统及方法。
技术介绍
遥感技术是20世纪中后期发展起来的新兴学科，遥感技术揭开了人类从外层空间观测地球、探索宇宙的序幕，为认识国土、开发资源、研究环境、分析全球变化找到了新的途径。近年来，在卫星遥感分辨率(空间、光谱、时间)、辐射精度、卫星运行模式、载荷形式、数据处理以及遥感应用等方面都有了全新的进展。遥感技术应用广泛，在测绘领域，可以用来制作卫星影像地图、陆地地形图、浅水区地形图、南极冰貌信息专题图等；在环境和灾害监测中，遥感技术可用来快速监测洪涝灾情、沙尘暴、森林火灾、南极冰川流速，还可以对臭氧层、海洋赤潮进行观测；在地质调查及资源评价中，遥感技术可用于地质构造的解译，对地层岩性进行识别分类，提取与成矿有关的蚀变信息等；在农林牧等方面，遥感技术可用于农作物估产、土壤类型、结构及侵蚀作用调查，还可以对草场资源进行分类和评价，通过对森林生态环境的研究，探索出环境因素对林木生长影响的规律性。每年都会发生很多自然灾害，在灾害发生后，尤其农业灾害中，会造成农作物减产甚至绝收，而农业保险则是一种减少农业灾害损失的有效手段。但在灾害发生后，要在短时间内确定农业灾害中每一地块的受灾程度和受灾面积，存在查勘滞后，核损手段落后，灾害等级不一，受灾面积失实、劳动强度大，理赔过程长，赔付误差大等一系列问题。因此，如何科学、准确、及时、合理的核定农业灾害造成的损失，是农业保险中的一大难题。随着卫星遥感技术的应用，遥感数据在多种自然灾害的调查、监测、预警、决策和评估中发挥了极其重要的作用，展示了其他技术不能取代的优势。因此，如何应用卫星遥感技术快速准确识别农业灾害范围成为需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上面描述的问题。本专利技术的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统及方法。具体地，本专利技术提供能够应用卫星遥感技术快速准确识别农业灾害范围。根据本专利技术的第一方面，提供了一种基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统，包括：影像预处理模块，用于对获取的高分辨率的遥感影像，进行影像预处理；特征反演模块，用于灾害特征参数反演，获得表征灾害特征的特征参数；灾害识别模块，用于根据所述表征灾害特征的特征参数对预处理后的高分辨率的遥感影像进行边界识别提取，识别出受灾范围，输出受灾范围信息。所述影像预处理模块进行的影像预处理，包括下列处理中的任一种或它们的组合：配准校正处理、图像融合处理、图像增强处理、拼接调色处理。所述表征灾害特征的特征参数包括但不限于植被指数、水体指数、干旱指数。所述灾害识别模块是根据反演的地表特征参数及不同遥感影像的波段特征，采用监督分类的方法对研究区地表类型进行分类，获得农作物标的物空间分布范围，并提取矢量边界，通过对灾害特征信息进行识别提取，实现受灾范围估算和灾情评估。所述灾害识别模块进一步又可分为水灾识别模块和旱灾识别模块，其中：水灾识别模块，用于采用水体指数法，或者面向对象法，或者阈值法对水体范围进行识别，基于表征灾害特征的特征参数的水体指数，确定出水体范围，通过空间分析确定水灾时洪涝范围，输出洪涝范围信息；进一步地，还可根据所述表征灾害特征的特征参数的植被指数，确定出标的物植被受灾程度及不同程度灾害对应的受灾范围；旱灾识别模块，用于基于表征灾害特征的特征参数的干旱指数，结合植被指数，冠层温度，旱情级别确定出旱灾的空间分布，进一步确定旱灾范围，通过空间分析，最终确定旱灾时受灾范围，输出旱灾范围信息；进一步地，还可根据所述表征灾害特征的特征参数的植被指数，确定出标的物植被受灾程度及不同程度灾害对应的受灾范围。根据本专利技术的第二方面，提供了一种基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别方法，包括如下步骤：步骤S101，获取高分辨率的遥感影像，进行影像预处理；步骤S102，通过灾害特征参数反演，获得表征灾害特征的特征参数；步骤S103，根据所述特征参数对预处理后的高分辨率的遥感影像进行边界识别提取，识别出受灾范围，获取受灾范围信息。进一步地，所述步骤S101中的影像预处理包括下列处理中的任一种或它们的组合：配准校正处理、图像融合处理、图像增强处理、拼接调色处理。进一步地，所述表征灾害特征的特征参数包括但不限于：植被指数、水体指数、干旱指数。进一步地，所述步骤S103中，具体是根据反演的地表特征参数及不同遥感影像的波段特征，采用监督分类的方法对研究区地表类型进行分类，获得农作物标的物空间分布范围，并提取矢量边界，通过对灾害特征信息进行识别提取，实现受灾范围估算和灾情评估。进一步地，所述的灾害识别包括水灾识别模式和旱灾识别模式，其中：水灾识别模式，采用水体指数法，或者面向对象法，或者阈值法对水体范围进行识别，基于表征灾害特征的特征参数的水体指数，确定出水体范围，通过空间分析确定水灾时洪涝范围，输出洪涝范围信息；进一步地，还可根据所述表征灾害特征的特征参数的植被指数，确定出标的物植被受灾程度及不同程度灾害对应的受灾范围；旱灾识别模式，基于表征灾害特征的特征参数的干旱指数，结合植被指数，冠层温度，旱情级别确定出旱灾的空间分布，通过空间分析最终确定旱灾时受灾范围，输出旱灾范围信息；进一步地，还可根据所述表征灾害特征的特征参数的植被指数，确定出标的物植被受灾程度及不同程度灾害对应的受灾范围。应用本专利技术的基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统及方法，通过反演特征参数，即植被指数、水体指数、干旱指数三种典型遥感指数进行反演，可以准确获知农业保险标的物的识别提取以及受灾范围边界。本专利技术通过引入卫星技术，可以有效解决信息不对称、理赔成本和效率难题，推动农业保险经营模式转变，把人力物力从劳动密集型模式中解放出来，提高承保和理赔精度和效率。参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本专利技术的其他特性特征和优点将变得清晰。附图说明并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在...

【技术保护点】
一种基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统，其特征在于，包括：影像预处理模块，用于对获取的高分辨率的遥感影像，进行影像预处理；特征反演模块，用于灾害特征参数反演，获得表征灾害特征的特征参数；灾害识别模块，用于根据所述表征灾害特征的特征参数对预处理后的高分辨率的遥感影像进行边界识别提取，识别出受灾范围，输出受灾范围信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于高分辨率遥感影像的农业灾害范围识别系统，其特征在于，
包括：
影像预处理模块，用于对获取的高分辨率的遥感影像，进行影像预处理；
特征反演模块，用于灾害特征参数反演，获得表征灾害特征的特征参数；
灾害识别模块，用于根据所述表征灾害特征的特征参数对预处理后的高
分辨率的遥感影像进行边界识别提取，识别出受灾范围，输出受灾范围信息。
2.如权利要求1所述的农业灾害范围识别系统，其特征在于，
所述影像预处理模块进行的影像预处理，包括下列处理中的任一种或它
们的组合：配准校正处理、图像融合处理、图像增强处理、拼接调色处理。
3.如权利要求1所述的农业灾害范围识别系统，其特征在于，
所述表征灾害特征的特征参数包括但不限于植被指数、水体指数、干旱
指数。
4.如权利要求1所述的农业灾害范围识别系统，其特征在于，
所述灾害识别模块是根据反演的地表特征参数及不同遥感影像的波段
特征，采用监督分类的方法对研究区地表类型进行分类，获得农作物标的物
空间分布范围，并提取矢量边界，通过对灾害特征信息进行识别提取，实现
受灾范围估算和灾情评估。
5.如权利要求1或4所述的农业灾害范围识别系统，其特征在于，所
述灾害识别模块进一步又可分为水灾识别模块和旱灾识别模块，其中：
水灾识别模块，用于采用水体指数法，或者面向对象法，或者阈值法对
水体范围进行识别，基于表征灾害特征的特征参数的水体指数，确定出水体
范围，通过空间分析确定水灾时洪涝范围，输出洪涝范围信息；进一步地，
还可根据所述表征灾害特征的特征参数的植被指数，确定出标的物植被受灾
程度及不同程度灾害对应的受灾范围；
旱灾识别模块，用于基于表征灾害特征的特征参数的干旱指数，结合植
被指数，冠层温度，旱情级别确定出旱灾的空间分布，进一步确定旱灾范围，

\t通过空间分析，最终确定旱灾时受灾范围，输出旱灾范围信息；进一步地，
还可根据所述表征灾害特征的特征参数的植被指数，确定出标的物植被受灾
程度及不...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳树福，池天河，彭玲，姚晓婧，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11